计算数据框中移动窗口的方差

Question

嘿，我想计算列的方差。 我的数据as.Date()按as.Date()格式排序。 在这里，您可以看到其摘要：

Date       USA       ARG       BRA         CHL          COL        MEX PER
2012-04-01   1 0.2271531 0.4970299 0.001956865 0.0005341452 0.07341428  NA
2012-05-01   1 0.2218906 0.4675895 0.001911405 0.0005273186 0.07026524  NA
2012-06-01   1 0.2054076 0.4531661 0.001891352 0.0005292575 0.06897811  NA
2012-07-01   1 0.2033470 0.4596730 0.001950686 0.0005312600 0.07269619  NA
2012-08-01   1 0.1993882 0.4596039 0.001980537 0.0005271514 0.07268987  NA
2012-09-01   1 0.1967152 0.4593390 0.002011212 0.0005305549 0.07418838  NA
2012-10-01   1 0.1972730 0.4597584 0.002002203 0.0005284380 0.07428555  NA
2012-11-01   1 0.1937618 0.4519187 0.001979805 0.0005238670 0.07329656  NA
2012-12-01   1 0.1854037 0.4500448 0.001993309 0.0005323795 0.07453949  NA
2013-01-01   1 0.1866007 0.4607501 0.002013112 0.0005412329 0.07551040  NA
2013-02-01   1 0.1855950 0.4712956 0.002011067 0.0005359562 0.07554661  NA

数据帧的范围从2004年1月到2018年12月。但是我不想计算整个列的方差 。 我想计算逐月移动的一年（或12个值）的方差。

我真的不知道如何开始。 我可以想象使用zoo package和rollapply 。 但是这里的问题是（我认为）R计算使用它周围的值而不是过去 ？

我还发现了这个问题： R：在滚动窗口之外创建数据框 ，所以我的想法是摆脱date列。 构建矩阵很容易，但是现在我不明白如何将方差函数应用于我的数据...

有没有一种聪明的方法可以一并计算所有数据，还可以使用日期信息？ 如果没有，我也感谢您提出的其他解决方案！

Answer 1

我们可以使用rollappyr来执行滚动计算。 由于问题中的数据只有11行，因此我们无法采用12个月的平均值，而是使用3个月的平均值进行说明。 如果要省略NA行，则删除fill = NA如果希望在开始处使用少于12的方差，则将其替换为partial = TRUE 。 如果要获得数据帧结果，请使用fortify.zoo(zv) 。

library(zoo)

z <- read.zoo(DF)
zv <- rollapplyr(z, 3, var, fill = NA)
zv

给这个动物园对象：

           USA          ARG          BRA          CHL          COL          MEX PER
2012-04-01  NA           NA           NA           NA           NA           NA  NA
2012-05-01  NA           NA           NA           NA           NA           NA  NA
2012-06-01   0 1.287083e-04 4.998008e-04 1.126781e-09 1.237524e-11 5.208793e-06  NA
2012-07-01   0 1.033001e-04 5.217420e-05 9.109406e-10 3.883996e-12 3.565057e-06  NA
2012-08-01   0 9.358558e-06 1.396497e-05 2.060928e-09 4.221043e-12 4.600220e-06  NA
2012-09-01   0 1.113297e-05 3.108380e-08 9.159058e-10 4.826929e-12 7.453672e-07  NA
2012-10-01   0 1.988357e-06 4.498977e-08 2.485889e-10 2.953403e-12 8.001948e-07  NA
2012-11-01   0 3.560373e-06 1.944961e-05 2.615387e-10 1.168389e-11 2.971477e-07  NA
2012-12-01   0 3.717777e-05 2.655440e-05 1.271886e-10 1.814869e-11 4.312436e-07  NA
2013-01-01   0 2.042867e-05 3.268476e-05 2.806455e-10 7.540331e-11 1.231438e-06  NA
2013-02-01   0 4.134729e-07 1.129013e-04 1.186146e-10 1.983651e-11 3.263780e-07  NA

我们可以像这样绘制方差的对数：

library(ggplot2)
autoplot(log(zv), facet = NULL) + geom_point() + ylab("log(var(.))")

注意

我们假设起点是以下可重复生成的数据帧：

Lines <- "Date       USA       ARG       BRA         CHL          COL        MEX PER
2012-04-01   1 0.2271531 0.4970299 0.001956865 0.0005341452 0.07341428  NA
2012-05-01   1 0.2218906 0.4675895 0.001911405 0.0005273186 0.07026524  NA
2012-06-01   1 0.2054076 0.4531661 0.001891352 0.0005292575 0.06897811  NA
2012-07-01   1 0.2033470 0.4596730 0.001950686 0.0005312600 0.07269619  NA
2012-08-01   1 0.1993882 0.4596039 0.001980537 0.0005271514 0.07268987  NA
2012-09-01   1 0.1967152 0.4593390 0.002011212 0.0005305549 0.07418838  NA
2012-10-01   1 0.1972730 0.4597584 0.002002203 0.0005284380 0.07428555  NA
2012-11-01   1 0.1937618 0.4519187 0.001979805 0.0005238670 0.07329656  NA
2012-12-01   1 0.1854037 0.4500448 0.001993309 0.0005323795 0.07453949  NA
2013-01-01   1 0.1866007 0.4607501 0.002013112 0.0005412329 0.07551040  NA
2013-02-01   1 0.1855950 0.4712956 0.002011067 0.0005359562 0.07554661  NA"
DF <- read.table(text = Lines, header = TRUE)